Hydroxylové skupiny v kremenných trubiciach

Hydroxyl rozpustený v kremennom skle je známy ako hydroxyl. Hydroxyl je hlavnou nečistotou v kremennom skle a hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi jeho obsah sú suroviny, procesy a výrobné metódy. Keďže obsah hydroxylových skupín v kremennom skle sa mení, mení sa aj výkon skla. Zvýšenie obsahu hydroxylových skupín vedie k zníženiu viskozity, hustoty a indexu lomu a k zvýšeniu koeficientu absorpcie a expanzie infračerveného žiarenia.

Na základe správania hydroxylu v kremennom skle ho možno rozdeliť do dvoch kategórií: kremenné sklo vyrábané v oxidačnej atmosfére a kremenné sklo tavené v redukčnej atmosfére. Hydroxylová skupina v prvom prípade je ťažké odstrániť zahrievaním, zatiaľ čo v druhom prípade je jeho odstránenie jednoduchšie.

Kremenné sklo vyrábané v oxidačnej atmosfére zahŕňa:

1. Syntetické kremenné sklo: Chlorid kremičitý sa tepelne rozkladá v vodíkovo-kyslíkovom plameni s obsahom hydroxylových skupín okolo 1000-2000 ppm.
2. Kremenné sklo rafinované plynom: Kremenný prášok roztavený vo vodíkovo-kyslíkovom plameni s obsahom hydroxylových skupín 100-200 ppm.
3. Plazmové kremenné sklo: Kremenný prášok roztavený v plazmovom plameni s obsahom hydroxylových skupín 20-30 ppm.
4. Tavený kremeň: Kremenný prášok roztavený vo vzduchovej atmosfére s obsahom hydroxylových skupín 300-500 ppm.

Hydroxylové skupiny tohto typu kremenného skla je ťažké odstrániť tepelným spracovaním a viditeľne dehydroxyluje až pri teplote kryštalizácie pri teplote okolo 1350 stupňov Celzia.

Vo vodíkovej atmosfére je obsah hydroxylových skupín 100-200 ppm; zahrievanie nad 900 stupňov Celzia môže odstrániť väčšinu hydroxylu. V podmienkach hélia alebo vákua je obsah hydroxylových skupín veľmi nízky (pod 5 ppm).

Hydroxylová skupina v kremennom skle roztavenom vo vodíkovej atmosfére súvisí s nasledujúcimi faktormi:

1. Súvisiace s vlastnosťami surovín

a. Rozpustená voda; b. kryštalická voda; c. Intersticiálna voda; b. povrchovo adsorbovaná voda; e. Inklúzie plyn-kvapalina;

2. Súvisí s obsahom a typom nečistôt v surovine

a. oxidy alkalických kovov; b. oxidy kovov alkalických zemín; c. oxidy vzácnych zemín;

3. Súvisiace so stavom topenia

teplota; čas; atmosféra;

4. Súvisiace s podmienkami dehydroxylácie

Prostredie, úroveň vákua; čas; teplota;

Pretavené kremenné sklo vyrobené v oxidačnej atmosfére vo vodíkovej atmosfére nevykazuje žiadnu zmenu v píku absorpcie hydroxylu pri 2,73 mikrónov; to naznačuje, že teplota topenia nie je príčinou rozdielu v dehydroxylačnom výkone medzi týmito dvoma typmi skla.

Práškové kremenné sklo roztavené v oxidačnej atmosfére (veľkosť častíc 0,2 – 0,05 mm) vykazuje po opätovnom roztavení vo vodíkovej atmosfére významnú zmenu hydroxylového píku pri 2,73 mikrónov, čo uľahčuje odstraňovanie hydroxylu a jeho vlastnosti sú podobné ako u kremeňa. sklo roztavené vo vodíkovej atmosfére. To ukazuje, že veľkosť častíc je dôležitým faktorom v rozdieloch v dehydroxylácii.

Nízkohydroxylový kremenný sklenený prášok opätovné roztavenie vo vodíkovej atmosfére zvyšuje hydroxyl z 3 ppm na 100 ppm, čo naznačuje, že vodíková atmosféra môže zvýšiť obsah hydroxylu v kremennom skle. Nízkohydroxylové kremenné sklenené bloky pretavené vo vodíkovej atmosfére nevykazujú prakticky žiadnu zmenu v obsahu hydroxylových skupín (3 ppm), čo naznačuje, že interakcia medzi vodíkom a kremenným sklom začína na povrchu (čas topenia približne 30 minút).

Vzorec podľa GE: C = 910/T * LOG10(Ta/Tb) mm-1

• C: Obsah hydroxylu (C, ppm)
• T: Hrúbka (mm)
• Ta: Priepustnosť pri vlnovej dĺžke 2600 nanometrov
• Tb: Priepustnosť pri vlnovej dĺžke 2730 nanometrov

Vzorec čínskeho národného štandardu: C = 96,5/d * LG10(Ia/I) mm-1

• C: Obsah hydroxylu (ppm)
• d: hrúbka (cm)
• Ia: Vzdialenosť od základnej čiary 2730 nm po nulovú čiaru (mm)
• I: Vzdialenosť od piku absorpcie 2730 nm po nulovú čiaru (mm)

At Globálna kremenná trubica, we specialize in producing high-quality kremenné rúrky with precise control over hydroxyl content to meet diverse industry needs. For more information on our products and customization options, visit our website at www.globalquartztube.com alebo kontaktuj nás prostredníctvom e-mailu na adrese contact@globalquartztube.com.